4.3. Программа работы

1. Ознакомиться с устройством трансформатора, записать его паспортные данные, а также данные измерительных приборов и регулятора напряжения.

2. Собрать схему (рис. 5.10, 5.11) и проверить маркировку обмоток высокого напряжения.

3. Собрать схему (рис. 5.12) и проверить маркировку обмоток НН.

4. Собрать схему, изображенную на рис. 5.13, а и экспериментально определить группу соединения трансформатора Y/Y-0 методами фазометра и вольтметра; таким же образом определить группы соединения при включении трансформатора по схемам, на рис. 5.13, а - 5.13, г.

5. Построить топографические диаграммы линейных напряжений для четырех групп соединения, соответствующих, схемам, представленных на рис. 5. 13, по ним определить напряжение между точками диаграммы b и B и сравнить его с напряжением U_bB между зажимами трансформатора b и B, измеренным вольтметром.

6. Составить отчет и сделать заключение о проделанной работе.

4.4. Порядок выполнения работы

1. На передней панели выполнить схему (рис. 5.10) опыта проверки маркировки обмоток высокого напряжения. По условиям техники безопасности маркировка об моток ВН трансформатора выполняется при значительно пониженном напряжении (установить 10 В).

Рис. 5. 10. Схема проверки маркировки обмотки ВН

Опыт проводится в следующем порядке: обмотку ВН соединяют в «звезду» и подключают фазу BY на однофазное напряжение (клеммы XS4, XS5), вращая против часовой стрелки регулятор напряжения трехфазного АТ, установить напряжение на выходе равным нулю. C помощью кнопки Q4 подключить исследуемый трансформатор Т1 к сети 220 В. Плавно увеличить напряжение на фазе BY до 10 В и измеряют э. д. с. и напряжения U_BY, E_AX, E_CZ, U_AB, U_BC между соответствующими клеммами, сведя данные в табл. 5, 2. Для измерения напряжений используются вольтметры pV1 и pV2, расположенные на передней панели стенда.

Э. Д. С. индуцированные в фазах AX и CZ численно равны половине э. д. с. фазы BY, так как в крайних стержнях магнитный поток равен половине магнитного потока среднего стержня. При правильной маркировке показания вольтметров между клеммами A и B будут определяться суммой E_YB и E_AX , а между клеммами B и C суммой E_YB и E_CZ, значит U_AB = U_BC = 1,5U_BY.

Таблица 5.2

UBY	EAX	ECZ	UAB	UBC

Если маркировка, например, на фазе AX выполнена неправильно, то показания вольтметров между A и B будут определяться разностью тех же э. д. с., значит U_AB = 0,5U_BY (рис. 5.11). Показания вольтметров между B и C будут определяться суммой E_BY и E_CZ, значит U_BC = 1,5U_BY. Указанные соотношения проверить опытным путем.

Рис. 5. 11. Схема проверки маркировки обмотки ВН

2. На передней панели выполнить схему (рис. 5. 12) опыта проверки маркировки обмоток низкого напряжения.

Последовательность данного опыта заключается в следующем -начало одной фазы ВН соединяют с началом обмотки этой же фазы НН, затем фазу ВН подключают на однофазное напряжение, вращая против часовой стрелки регулятор напряжения трехфазного АТ, установить напряжение на выходе равным нулю. C помощью кнопки Q4 подключить исследуемый трансформатор Т1 к сети 220 В. Плавно увеличить напряжение на фазе ВН до 50 В и измеряют э. д. с. и напряжения (например, U_Xx, E_AX, E_ax) между соответствующими клеммами, сведя данные в табл. 5, 3. Для измерения напряжений используются вольтметры pV1 и pV2, расположенные на передней панели стенда.

Рис. 5. 12. Схема опыта проверки маркировки обмотки НН

При правильном включении выводов A и a показания вольтметра между зажимами X и x будут определяться разностью э. д. с. индуцируемых в обмотках. Установить начала всех трех фаз, данные свести в табл. 5. 3.

Таблица 5. 3

EAX	Eax	UXx

3. Собрать схему (рис. 5.13, а) и проверить группу соединения Y/Y-0 обмоток трансформатора Т1 методами фазометра и вольтметра.

Рис. 5. 13. Схема проверки группы соединения обмоток

трансформатора методами вольтметра и фазометра

При опытном определении группы соединения трансформаторов наибольшее применение получили два метода: метод фазометра, основанный непосредственном измерении угла фазового сдвига между соответствующими линейными напряжениями обмоток ВН и НН; метод вольтметра, основанный на измерении напряжений между выводами обмоток ВН и НН и сравнение этих напряжений с напряжениями, полученными в результате расчетов.

Воспользуемся сначала методом фазометра. После проверки схемы преподавателем, вращая против часовой стрелки регулятор напряжения трехфазного АТ, установить напряжение на выходе равным нулю. Установить положение регулятора реостата R в среднее положение (~ 125 Ом) и с помощью кнопки Q1 включаем трансформатор Т1 в трехфазную сеть. Угол β фазового сдвига между линейными напряжениями U_AB и U_ab измеряем с помощью цифрового универсального измерителя электрической мощности pW1.

Затем, отключив трансформатор Т1 с помощью кнопки Q1 от сети, соединим проводом клеммы A и a (пунктирная линия на рисунке). Подключить исследуемый трансформатор Т1 к сети на напряжение в предыдущем опыте и с помощью вольтметров pV1 и pV2 измеряют напряжения U_bB и U_cC (метод вольтметра), которые должны быть одинаковыми и равными значению

U_bB = U_cC = U_ab(k_л – 1),

где k_л = U_AB /U_ab .

Результаты измерений и вычислений заносят в табл. 5. 4.

Таблица 5. 4

Схема соединения обмоток	Измерения					Вычисления		Топографи-ческая диаграмма	Группа
	UAB, В	Uab, В	β, град	UbB, В	UcC, В	Kл	UbB = UcC, В
Рис. 13, а Рис. 13, б Рис. 13, в Рис. 13, г								Рис. 5.14, а Рис. 5.14, б Рис. 5.14, в Рис. 5.14, г	Y/Y-0 Y/Y-6 Y/Δ-11 Y/Δ-5

Примечание: напряжение на вводах ВН должно быть таким, чтобы ток в цепи амперметра не превышал 0,5 А.

При опытном определении групп соединения, соответствующих схемам рис. 5.13, б - 5.13, г следует придерживаться изложенного порядка для схемы по рис. 5. 13, а, но при вычислении напряжений U_bB и U_cC необходимо пользоваться формулами

Рис. 5.13, б

U_bB = U_cC = U_xy (k_л + 1);

Рис. 5.13, в

;

Рис. 5.13, г

Рис. 5. 14. Топографические диаграммы линейных напряжений нулевой (а), шестой (б), одиннадцатой (в) и пятой (г) групп соединения

4. Построение топографической диаграммы.

Выбрав масштаб напряжения m_u (В/мм), строят топографическую диаграмму линейных напряжений, соответствующих схеме рис. 5. 13, а, с учетом измеренного угла β фазового сдвига между векторами линейных напряжений U_AB и U_ab (рис. 5. 13, а). Измерив расстояния между точками диаграммы B – b и C – c, определяют напряжения

U_bB = Bb· m_u ; U_cC = Cc · m_u.

Полученные по диаграммам напряжения должны быть одинаковыми и равными измеренным и вычисленным по приведенным выше формулам. Это будет свидетельствовать о правильно выполненных измерениях, вычислениях и построениях.

5. Анализ результатов лабораторной работы.

При анализе результатов лабораторной работы необходимо иметь в виду следующее:

1. Группы соединения трансформаторов определяются не только схемой соединения обмоток ВН и НН, но и маркировкой их выводов (направлением намотки).

2. Исследованные в лабораторной работе четыре группы соединения являются основными и каждая из них может быть преобразована в две производные группы соединения путем круговой перемаркировки выводов обмоток либо на стороне ВН, либо на стороне НН (необходимо указать, какие производные группы соединения могут быть получены из каждой основной).

3. Необходимо отметить, какие из групп соединения, рассмотренных в работе, предусмотрены ГОСТ.